CCD和C-MOS有什么区别？

参与评论

评论

登录后参与评论

全部评论(1条)

• 

  miseryhrawi 2017-11-29 00:45:06

  数码相机采用电子元器件成像而非胶卷——这是数码相机与传统相机Z本质的区别所在。数码相机的成像器件主要分为两类： CCD——英文Charge Couple Device的缩写，中文名称“电荷耦合器件”。 CMOS——英文Complementary Metal-Oxide Semiconductor的缩写，中文名称为“互补金属氧化物半导体”。 CCD技术成熟，成像质量好，毕竟它是现在应用的Z广泛的成像元件，优点在于 1）CCD从一开始就是为图像而生。CCD从根本上说，就是采用为图像和电荷传输优化设计的制造技术。这种技术，保证了CCD的性能不会因为减小像素尺寸，而发生降低。这种专用技术的应用，当然也造成了CCD的一大劣势－－不能集成其他图像处理功能到这块传感器上。 2）CCD传感器从根本上避免了由于像素窜扰产生的fixed-pattern noise (固定图样噪声，FPN)，以及temporal noise（暂时噪声）。而这两种噪音在CMOS上是永远不能避免的。 但它也有其缺点： 1）耗电量大。早期的数码相机有“电老虎”的“美誉”，主要原因之一便来自CCD。虽然现在采用低温多晶硅显示屏等低能耗的部件在一定程度上降低了相机的功率，但CCD依然是数码相机的耗电大户——CCD从数码相机一开机便随时保持着工作状态，更是无谓地消耗大量的电能。 2） 工艺复杂，成本较高。CCD复杂的结构决定了它制造工艺的复杂性，因而到目前为止，CCD还只有为数不多的几家电子产业巨头能生产。 3）像素提升难度大。CCD前两个缺点也直接导致了这一个缺点，CCD像素提升无非是通过两个途径：diyi，保持感光元件单位面积不变而增大CCD面积，在大面积CCD上集成更多的感光元件。但是这种方式会导致CCD成品率降低，制造成本更高，功耗更大，在民用领域这是不现实的；第二，缩小感光元件单位面积，在现有水平的CCD面积上集成更多感光元件。但是这种方法会减少感光元件的单位感光面积，降低CCD整体的灵敏度和动态范围，影响画质。 CMOS在Z近几年的发展速度相当不错，大有与CCD分庭抗争之势——就连目前Zding级的DSLR（单镜头反光数码相机）柯达（Kodak）DCS 14n与佳能(Canon) EOS 1Ds均是采用CMOS成像。 相比CCD，CMOS有几个Z突出的优点： 1） 价格低廉，制造工艺简单。CMOS可以利用普通半导体生产线进行生产，不象CCD那样要求特殊的生产工艺，所以制造成本低得多。而且CMOS尺寸与成品率都不如CCD有很多限制。 2）耗电量低。虽然CMOS的滤镜布局与CCD差别不大，但在感光单元的电路结构上却有很大差别。CMOS每个感光元件都具备独立的电荷/电压转换电路，可将光电转换后的电信号独立放大输出——这比起CCD将所有的信号全部收集起来再放大输出，速度快了很多。而且CMOS的感光元件只在感光成像时才会工作，所以比CCD更省电。但CMOS同样存在缺点，如果在使用数码相机时成像动作较多，那么CMOS在频繁的启动过程中会因为多变的电流而产生热量，导致杂波并影响画质。 3）便于集成。通过CMOS工艺可以方便地做出具有缓存、像素级图像处理、A/D、D/A集成的SoC方案。CCD结构和原理上不允许这么做。 4）CMOS图像传感器结构上便于采用高速的并行读取体系。就像今年IEEE一个会议上，SONY发布了连拍速度高达60FPS的CMOS传感器。从读取架构上看，CMOS具有决定性的优势。由于CCD原理、结构的限制，它不能采用这种并行的读取架构，只能另辟蹊径。

  赞(15)

  回复(0)

  评论

  评论

  登录后参与评论